Giáo trình môn cơ học đất phần 1

GIỚI THIỆU MÔN HỌC
CƠ HỌC ĐẤT
(SOIL MECHANICS)
GIẢNG VIÊN: ThS. TRẦN MINH TÙNG
98 NGÔ TẤT TỐ QUẬN BÌNH THẠNH Tp HCM
email:
BAI GIANG: CO HOC DAT

1. ĐỊNH NGHĨA MÔN HỌC
CƠ HỌC ĐẤT LÀ MÔN HỌC NGHIÊN CỨU ỨNG
XỬ CỦA ĐẤT ĐỐI VỚI CÁC TÁC DỤNG CƠ HỌC,
VẬT LÝ.
Ü

Dự tính độ lún của nền móng công trình.

Ü

Khả năng chòu tải của nền đất dưới công trình.

Ü

Áp lực của đất lên tường chắn.

Ü

Ổn đònh mái đất.
BAI GIANG: CO HOC DAT

DỰ TÍNH ĐỘ LÚN CỦA NỀN MÓNG
CÔNG TRÌNH.

BAI GIANG: CO HOC DAT

1


KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA NỀN ĐẤT

BAI GIANG: CO HOC DAT

ÁP LỰC CỦA ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN

BAI GIANG: CO HOC DAT

ỔN ĐỊNH MÁI ĐẤT.

BAI GIANG: CO HOC DAT

2


2. VẤN ĐỀ CẦN PHẢI NGHIÊN CỨU
1.
2.

Bản chất vật lý của đất.
Ứng suất trong môi trường đất

BAI GIANG: CO HOC DAT

ỨNG SUẤT TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT

BAI GIANG: CO HOC DAT

3. CÁC YÊU CẦU CỦA MÔN HỌC
1.

THAM GIA BÀI GIẢNG ĐẦY ĐỦ.

2.

THÍ NGHIỆM, BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ĐẠT YÊU CẦU.

3.

LÀM BÀI TẬP

4.

THI GIỮA HỌC KỲ

5.

THI CUỐI HỌC KỲ.

6.

ĐÁNH GIÁ: tham gia bài giảng + thi giữa kỳ 30%
(có thể kiểm tra 15 phút bất kỳ lúc nào), thi cuối kỳ
70%

BAI GIANG: CO HOC DAT

3


4. TÀI LIỆU THAM KHẢO
R.Whitlow, Cơ học đất NXB Giáo dục 1997 (bản
dòch tiếng Việt).
N.A.Xưtovich, Cơ học đất, bản dòch tiếng Việt của
Ngô Văn Đònh, Lê t Hợi, Vũ Công Ngữ, Hà Nội
1969.
N.A.Xưtovich, Cơ học đất, (giáo trình rút gọn), bản
dòch tiếng Việt của Đỗ Bằng, Nguyễn Công Mẫn,
Moscơva 1987.
Vũ Công Ngữ – Nguyễn Văn Thông, Bài tập cơ học
đất NXB Giáo Dục 1999.

1.

2.

3.

4.

BAI GIANG: CO HOC DAT

4. TÀI LIỆU THAM KHẢO
5.JONH ATKINSON (1993) An introduction to the
mechanic of soil and foundations – Mc Graw – Hill

Book Company.
6.DAVID MUIR WOOD (1990) Soil Behavior And Critical
State Soil Mechanics - Cambridge University Press.
7. A. M. BRITO, M. J. GUNN (1987) Critical state soil
mechanics via finite elements – Ellis Horwood
Limited.
BAI GIANG: CO HOC DAT

Chương 1

BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA MÔI TRƯỜNG ĐẤT

1.

SỰ HÌNH THÀNH CÁC LOẠI ĐẤT
Tất cả các loại đất đều được hình thành
do quá trình phong hóa, chuyển dời và
lắng đọng.
Tùy vào điều kiện hình thành mà tạo ra
các loại đất khác nhau

BAI GIANG: CO HOC DAT

4


QUÁ TRÌNH PHONG HÓA
̈

̈

Là quá trình các lớp đá gốc bò
biến đổi thành đất dưới tác
dụng của các tác nhân tự
nhiên.
Các tác nhân tự nhiên này có
thể là tác nhân vật lý, hóa học
hoặc hóa sinh

BAI GIANG: CO HOC DAT

QUÁ TRÌNH CHUYỂN DỜI
̈

Đó là quá trình các
hạt đất được chuyển
dời từ nơi này sang
nơi khác dưới tác
dụng của dòng nước,
của gió hoặc trọng
lượng bản thân …

BAI GIANG: CO HOC DAT

SOIL AND ROCK CIRCLE

BAI GIANG: CO HOC DAT

5

CÁC THÀNH PHẦN CẤU TẠO
CHÍNH CỦA ĐẤT
̈

Bọt khí

̈
̈

Hạt khoáng rắn.
Nước.
Khí.

Hạt khoáng

Nước

BAI GIANG: CO HOC DAT

CÁC HẠT KHOÁNG
1. Đất rời
̈
Đất hòn lớn
(cuội, dăm sỏi)
là đất có lượng
hạt có đường
kính d ≥ 2 mm
chiếm trên 50%
khối lượng.

BAI GIANG: CO HOC DAT

CÁC HẠT KHOÁNG
̈

Đất cát
a) Cát sỏi: là đất có lượng các hạt có
đường kính d ≥ 2 mm chiếm trên 25% khối
lượng khô.
b) Cát thô: là đất có lượng các hạt có
đường kính d ≥ 0,5mm chiếm trên 50%
khối lượng khô.
BAI GIANG: CO HOC DAT

6


CÁC HẠT KHOÁNG
c) Cát trung: là đất có lượng các hạt có đường
kính d ≥ 0,25mm chiếm trên 50% khối
lượng khô.
d) Cát mòn: là đất có lượng các hạt có đường
kính d ≥ 0,1mm chiếm trên 75% khối lượng
khô.
e) Cát bụi: là đất có lượng các hạt có đường
kính d ≥ 0,1mm chiếm dưới 75% khối lượng
khô.
BAI GIANG: CO HOC DAT

TÊN GỌI CÁC HẠT ĐẤT
̈

̈

̈

Những hạt có đường kính d từ 2 mm đến
0,05 mm gọi là hạt cát.
Những hạt có đường kính d từ 0,05 mm
đến 0,005 mm gọi là bụi.
Những hạt có đường kính d nhỏ hơn 0,005
mm gọi là hạt sét
BAI GIANG: CO HOC DAT

2.Đất dính
Khi hàm lượng các hạt sét chiếm trên 3%
khối lượng hạt thô thì đất có tính dẻo
dính. Đó là các loại đất cát pha sét, sét
pha cát hoặc đất sét
Môi trường đất là môi trường rời,
không có tính dính kết giữa các hạt
hoặc có tính dính kết yếu.
BAI GIANG: CO HOC DAT

7


ĐƯỜNG CONG TÍCH LŨY THÀNH
PHẦN HẠT

Đường cong tích lũy thành phần hạt
(đường cong cấp phối) của đất là
đường biểu diễn quan hệ giữa đường
kính các hạt đất và phần trăm khối
lượng của chúng trong mẫu đất

BAI GIANG: CO HOC DAT

BAI GIANG: CO HOC DAT

P%

Cuội

Sỏi

Cát

Bụi

Sét

100908070605040302010D100 = 7

10

D60 = 0.22

2

1

0.1

D30= 0.04

0.01

D10 = 0,005

0.001

D (mm)

BAI GIANG: CO HOC DAT

8


HỆ SỐ KHÔNG ĐỒNG ĐỀU
d
K = 60
d10

Coefficien t of curvature
Cc =

( D 30 ) 2
( D10 )( D 60 )

d60 là đường kính cỡ hạt mà các hạt nhỏ hơn chúng chiếm
60% trọng lượng hạt.

ê

d30 là đường kính cỡ hạt mà các hạt nhỏ hơn chúng chiếm
30% trọng lượng hạt.

ê

d10 là đường kính cỡ hạt mà các hạt nhỏ hơn chúng chiếm
10% trọng lượng hạt

ê

BAI GIANG: CO HOC DAT

Ý NGHĨA CỦA HỆ SỐ KHÔNG
ĐỒNG ĐỀU K
Khi hệ số không đồng
đều K lớn thì đất không
đồng đều và ngược lại.

ê

ê Khi K < (3 ÷ 4): đất có
các hạt đồng đều.

Khi K > (3 ÷ 4): đất có
các hạt không đồng đều

ê

Well − graded soil
1 < Cc < 3 and K ≥ 4
( for gravels)
1 < Cc < 3 and K ≥ 6
( for sands )

BAI GIANG: CO HOC DAT

MỘT SỐ NHẬN XÉT VỀ ĐƯỜNG
CONG CẤP PHỐI
1. CCP càng dốc thì đất càng đồng đều và ngược
lại CCP càng thoải thì đất càng không đồng đều.
2. K càng lớn thì đất càng không đồng đều do đó
đất càng dễ đầm chặt hơn.
3. Dựa vào CCP ta xác đònh được các thông số
d60, d30, d10. Từ các thông số này ta suy ra một số
chỉ tiêu về tính chất vật lý của đất như khả năng
đầm chặt, khả năng xảy ra hiện tượng cát chảy, hệ
số thấm, tính bi n d ng v.v..
BAI GIANG: CO HOC DAT

9


BAI GIANG: CO HOC DAT

NƯỚC TRONG ĐẤT
Trong đất tồn tại hai loại nước có đặc điểm,

tính chất khác nhau:
NƯỚC TRONG ĐẤT
NƯỚC MÀNG
MỎNG

NƯỚC TỰ DO
(NƯỚC LỖ RỖNG)

BAI GIANG: CO HOC DAT

HAI LOẠI NƯỚC TRONG ĐẤT
1. Nước màng mỏng: Là nước bao bọc quanh các hạt
khoáng, nước này có đặc điểm là không hoàn toàn chuyển
động được dưới tác dụng của gradien thủy lực.
2. Nước tự do: Là nước nằm trong các khe rỗng của đất. Có
ảnh hưởng rất lớn đến tính chất cơ học, vật lý của đất đặc
biệt là các loại đất dính.
ê Nước tự do có thể chuyển động dưới tác dụng của gradien
thủy lực và sự chuyển động này tạo ra các dòng thấm.
ê Nước tự do trong đất có hai dạng là nước mao dẫn và
nước bão hòa ngập trong đất.
BAI GIANG: CO HOC DAT

10


HAI DẠNG NƯỚC TỰ DO
Mặt đất tự nhiên

Mao dẫn

hmd MNN

Nước tự do

Đối với đất cát hmd khoảng từ vài đến vài chục cm.
Đối với đất sét hmd rất lớn có thể lên đến hàng
BAI GIANG: CO HOC DAT
trăm cm

ê

ê

KHÍ TRONG ĐẤT
KHÍ TRONG ĐẤT
DẠNG KÍN
ê

DẠNG HỞ

Không thông với khí quyển

Có ảnh hưởng tới tính chất
của đất đặc biệt là tính biến
dạng của đất.

ê

ê

ê

Thông với khí quyển
Ít ảnh hưởng tới tính
chất cơ lý của đất

BAI GIANG: CO HOC DAT

TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ PHÂN
LOẠI ĐẤT
1. CÁC CH TIÊU VẬT LÝ CƠ SỞ:
DUNG TRỌNG
CỦA ĐẤT

DUNG TRỌNG
HẠT KHOÁNG

Trọng lượng
một đơn vò thể
tích của đất.

Trọng lượng của
một đơn vò thể
tích hạt rắn

ĐỘ ẨM CỦA ĐẤT
Tỷ số giữa trọng
lượng nước chứa
trong lỗ rỗng và
trọng lượng của

hạt rắn của đất

BAI GIANG: CO HOC DAT

11


DUNG TRỌNG CỦA ĐẤT
Công thức tính:

γ =

G
V

G - Trọng lượng của mẫu đất: G = Gh + Gn + Gk
Gk ≈ 0

G = Gh + Gn

V - Thể tích mẫu đất: V = Vh + Vr

Gh + Gn
Vh + Vr

γ =

BAI GIANG: CO HOC DAT

DUNG TRỌNG HẠT KHOÁNG

Công thức tính:

γ

h

=

Gh
Vh

Dung trọng hạt γh có giá trò thay đổi trong phạm
vi từ 2,6 đến 2,8 T/m3

BAI GIANG: CO HOC DAT

ĐỘ ẨM CỦA ĐẤT
Công thức tính:

W =

Gn
100%
Gh

BAI GIANG: CO HOC DAT

12

TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ PHÂN
LOẠI ĐẤT
2. ĐỘ RỖNG, ĐỘ ĐẶC, HỆ SỐ RỖNG:
Độ rỗng: • n =

Vr
V

Vh
V
V
n
• Hệ số rỗng:e = r =
Vh
m

• Độ đặc: m =

n

Lỗ rỗng

m

Hạt rắn

1

BAI GIANG: CO HOC DAT

MỘT SỐ ĐIỂM CẦN LƯU Ý
•m+n =1
• Đối với đất cát thông thường
e = 0,3 ÷ 0,8.
• Đối với đất sét thông thường
e = 0,3 ÷ 2.
• Đối với bùn non, than bùn
e = 2 ÷ 10.

e

Lỗ rỗng

1

Hạt rắn

Có thể
tính m,n,e
khi biết
W, γh, γ

1+e

?

BAI GIANG: CO HOC DAT

TÍNH m, n, e THEO γh, W, γ

G

γ =

n

= W

γh
Gh
= W
100
100

Gn + Gh
γ
=
Vh + Vr

m =

h

1
1+ e

+ 0 , 01 W γ
1+ e

h

e

Lỗ rỗng

1

Hạt rắn

→ e =

1+e

γ h (1 + 0 , 01 W )
−1
γ

n =1− m =1−

1
1+ e

BAI GIANG: CO HOC DAT

13


3. DUNG TRỌNG KHÔ, DUNG TRỌNG
BÃO HÒA VÀ DUNG TRONG ĐẨY NỔI
•Dung trọng khô của

đất “γkh” là dung trọng
của đất khi độ ẩm của
đất W = 0 %.
e

Lỗ rỗng

1

Hạt rắn

γ

Gh
Vh + Vr

(G n = 0 )

γ

1+e

=

kh

γ

=

kh

h

1 + er

BAI GIANG: CO HOC DAT

3. DUNG TRỌNG KHÔ, DUNG TRỌNG
BÃO HÒA VÀ DUNG TRONG ĐẨY NỔI
•Khi tất cả lỗ rỗng trong đất
được chiếm chỗ bỡi nước thì
đất ở trạng thái bão hòa,
dung trọng của đất lúc này
đạt đến giá trò dung trọng
bão hòa

γ

=

bh

γ

G h + G nbh
=
Vr + Vh

bh

G n bh = γ nV r

γ

+ eγ
1+ e

h

?

n

BAI GIANG: CO HOC DAT

3. DUNG TRỌNG KHÔ, DUNG TRỌNG
BÃO HÒA VÀ DUNG TRONG ĐẨY NỔI
•Khi mẫu đất được đặt trong
nước thì mẫu đất sẽ chòu tác
dụng của lực đẩy Acsimet,
làm cho dung trọng của đất
giảm đi. Dung trọng này gọi
là dung trọng đẩy nổi của
đất

γ

dn

=

γ

h

+ eγ

γ

dn

=

G

h

+ G n − F dn
Vr + Vh

Fđn = (Vh +Vr)γn

γ −γ
n − γ n (1 + e )
= h
1+ e
1+ e

?

n

BAI GIANG: CO HOC DAT

14


4.ĐỘ BÃO HÒA

Mẫu đất chưa
bão hòa

Độ bão hòa ‘Gbh‘ là tỷ số giữa trọng lượng của
nước chứa trong lỗ rỗng của đất và trọng
lượng của nước trong lỗ rỗng của đất khi đất
ở trạng thái bão hòa.
W
G bh =
Khí
W bh
Nước
Nước

Hạt đất

Hạt đất

Mẫu đất bão
hòa nước

BAI GIANG: CO HOC DAT

ĐỘ BÃO HÒA
e
1

Lỗ rỗng
Hạt rắn

G bh =

1+e

Wγh
γn ×e

• Gbh thay đổi từ 0 đến 1
+ Gbh = 0 → đất không bão hòa nước.
+ Gbh = 1 → đất bão hòa nước hoàn toàn.
• Độ bão hòa nước có liên quan đến một số tính
chất cơ học của đất đặc biệt là đối với đất cát.
BAI GIANG: CO HOC DAT

ĐỘ BÃO HÒA CỦA ĐẤT CÁT
Khô

Gbh = 0

Ít ẩm

Gbh = 0 ÷0,5

m

Gbh = 0,5 ÷0,8

Bão hòa

Gbh = 0,8 ÷1

BAI GIANG: CO HOC DAT

15


5. ĐỘ CHẶT CỦA ĐẤT RỜI:
Độ chặt của đất rời có ảnh hưởng rất lớn đến
tính chất cơ học của đất..
Dựa vào hệ số rỗng e của đất rời người ta phân loại
đất rời thành những loại sau:
CHẶT

ĐẤT
CÁT

CHẶT VỪA
XỐP BỜI RỜI
BAI GIANG: CO HOC DAT

ĐỘ CHẶT CỦA ĐẤT RỜI

HỆ SỐ RỖNG e
LOẠI CÁT

Cát hạt thô, hạt
trung, sỏi
Cát hạt nhỏ
Cát bụi

Chặt

Chặt vừa

Xốp (bời
rời)

< 0,55 0,55 ÷ 0,70

> 0,70

< 0,60 0,60 ÷ 0,75
< 0,60 0,60 ÷ 0,80

> 0,75
> 0,80

BAI GIANG: CO HOC DAT

ĐỘ CHẶT CỦA ĐẤT RỜI
ĐỘ CHẶT TƯƠNG ĐỐI CỦA ĐẤT RỜI :

D =

e Max − e
e Max − e min

e - hệ số rỗng của đất ở trạng thái xem xét
eMax, emin - hệ số rỗng của đất ở trạng thái
xốp nhất, chặt nhất xác đònh bằng thí nghiệm
theo các quy trình nhất đònh.
BAI GIANG: CO HOC DAT

16


ĐỘ CHẶT TƯƠNG ĐỐI
CỦA ĐẤT RỜI
e = eMax → D = 0: đất ở trạng thái xốp nhất.
e = emin → D = 1: đất ở trạng thái chặt nhất.
*
*
*
*

Cát
Cát
Cát
Cát

xốp: D = 0,33 ÷ 0.
ở trạng thái chặt vừa: D = 0,67 ÷ 0,33.

ở trạng thái chặt: D = 0,67 ÷ 1,0.
ở trạng thái quá chặt: D > 1,0.
BAI GIANG: CO HOC DAT

ĐỘ CHẶT CỦA ĐẤT RỜI
Độ chặt của đất cát

e (trạng thái tự nhiên)

Mẫu đất cát nguyên dạng

?

Ở độ sâu lớn khó lấy mẫu đất cát nguyên dạng.
Xác đònh độ chặt của đất cát bằng các thí
nghiệm hiện trường
Thí nghiệm xuyên động SPT , Thí nghiệm xuyên
tónh CPT…
BAI GIANG: CO HOC DAT

PHƯƠNG PHÁP LÈN CHẶT ĐẤT
̈

̈

̈

Khi đất được đầm chặt, thì khả năng chòu tải của
đất tăng lên, khả năng nén chặt của đất giảm, hệ
số thấm của đất giảm... do đó trong xây dựng nền

móng người ta thường dùng phương pháp đầm để
cải thiện nền đất.
Hiệu quả đầm chặt đất được đánh giá thông qua
dung trọng khô đạt được của đất sau khi đầm.
Khi dung trọng khô của đất đạt được càng lớn thì
hiệu quả đầm chặt của công tác đầm chặt càng cao
BAI GIANG: CO HOC DAT

17


PHƯƠNG PHÁP LÈN CHẶT ĐẤT
Để đánh giá hiệu quả đầm chặt người ta dùng một
chỉ tiêu gọi là hệ số đầm chặt:

γk – dung trọng khô của đất sau
khi đã dầm chặt ở hiện trường.

k =

γk

γ kMax

γkMax – dung trọng khô của đất sau khi đã được đầm
chặt trong điều kiện tiêu chuẩn (ở phòng thí nghiệm).

BAI GIANG: CO HOC DAT

PHƯƠNG PHÁP LÈN CHẶT ĐẤT

̇Đối với mỗi loại đất có 1 giá trò độ ẩm gọi là độ
ẩm tối ưu. Ứng với độ ẩm này khi đầm đất sẽ cho
dung trọng khô lớn nhất.
̇Giá trò độ ẩm tối ưu đối với mỗi lọai đất được xác
đònh bằng các thí nghiệm đầm chặt đất ở phòng thí
nghiệm.
̇Việc lựa chọn máy đầm hợp lý cũng là yếu tố quan
trọng làm tăng hiệu quả đầm chặt đất.
BAI GIANG: CO HOC DAT

ĐẦM LĂN BÁNH LÁNG
(SMOOTH WHEELED ROLLER)
̇Bộ phần đầm bao gồm 2 bánh tròn bằng thép rỗng
ruột. Để thay đổi trong lượng của đầm người ta dùng
cát hoặc nước bơm đầy vào hai bánh. Trọng lượng
của đầm từ 2000-54000kg.
̇Sử dụng để đầm tất cả các loại đất trừ đất các loại
đất cát, cát bụi có độ đồng nhất cao.
̇Cường độ của tải trọng được xác đònh trên 1m bề
rông bánh lăng của loại đầm này là 1.7-17T/m.
BAI GIANG: CO HOC DAT

18


ĐẦM LĂN BÁNH LÁNG
(SMOOTH WHEELED ROLLER)

BAI GIANG: CO HOC DAT

ĐẦM LĂN KẾT HP RUNG
SMOOTH WHEELED VIBRATORY ROLLER
̇Là loại đầm máy, trong lượng từ 270 đến 5000kg.
Hiệu quả đầm chặt được cải thiện đáng kể nhờ tác
động rung.
̇Có tác dụng đầm chặt tốt đối với các loại đất sét
nặng và các loại đất hòn lớn đặc biệt là khi tần số
rung của bánh lăng là 2200-2400vòng/phút.
̇Đối với các loại đất sét pha hoặc cát pha thì hiệu
quả đầm chặt đất sẽ tăng lên 2 lần. Chiều dày tối
tối ưu của các lớp đất khi đầm là 200 mm
BAI GIANG: CO HOC DAT

ĐẦM LĂN KẾT HP RUNG
SMOOTH WHEELED VIBRATORY ROLLER

BAI GIANG: CO HOC DAT

19


ĐẦM BÁNH HƠI
PNEUMATIC – TYRED ROLLER
̇Loại đầm này có hai trục bánh xe, mỗi trục có từ
2 đến 5 bánh, trọng lượng của loại đầm này có
trọng lượng thay đổi từ 1000 đến 12000kg.
̇Có thể thay đổi trong lượng của đầm bằng cách
chèn các vật nặng vào thùng xe.
̇Hiệu quả đầm chặt của loại đầm này có thể điều
chỉnh bằng cách bơm hơi vào các bánh lăn. Loại

đầm này có tác dụng đầm hiệu quả đối với mọi loại
đất và đặc biệt hiệu quả đối với các loại đất dính
ẩm ướt.
BAI GIANG: CO HOC DAT

ĐẦM BÁNH HƠI
PNEUMATIC – TYRED ROLLER

BAI GIANG: CO HOC DAT

ĐẦM CHÂN CỪU
(SHEEPSFOOT ROLLER)
̇Giống như đầm lăng bánh láng nhưng ở trống lăn
người ta chế tạo thêm các các chân thép.
̇Có hai loại đầm dạng này là loại tự vận hành và
loại vận hành dùng xe kéo.
̇Các chân thép có dạng hình tháp kích thước
100*75mm, với số lượng 64-88 chân thép/500kg.
Loại đầm này chỉ dùng phù hợp để đầm các loại đất
dính trong điều kiện độ ẩm thấp.
BAI GIANG: CO HOC DAT

20


ĐẦM CHÂN CỪU
(SHEEPSFOOT ROLLER)

BAI GIANG: CO HOC DAT

ĐẦM CHÂN CỪU
(SHEEPSFOOT ROLLER)

BAI GIANG: CO HOC DAT

CÁC LOẠI ĐẦM RUNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY
(RAMMER AND VIBRATORS)

̇Có kích thước nhỏ, nhẹ (khoảng 100kg) nên dùng ở
những điều kiện chật hẹp.
̇Bao gồm bộ phân tạo rung bằng máy . Để đầm thì
phải có công nhân kéo di chuyển.
̇Loại đầm này thích hợp đối với các loại đất rời ít
ẩm.

BAI GIANG: CO HOC DAT

21


CÁC LOẠI ĐẦM RUNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY
(RAMMER AND VIBRATORS)

BAI GIANG: CO HOC DAT

THÍ NGHIỆM SPT
1.
2.
3.
4.

5.

6.

Khoan đến độ sâu lớp đất cần thí nghiệm SPT.
Lắp đặt ống mẫu chuẩn vào cần khoan.
Đặt ống mẫu chạm vào đáy hố khoan.
Đóng ống mẫu chuẩn xuyên vào trong đất 15 cm
bằng búa tiêu chuẩn.
Dùng búa tiêu chuẩn (trọng lượng 63,5 Kg, chiều
cao rơi 76 cm) đóng vào đất và đếm số lần đập
búa N để ống mẫu xuyên thêm vào đất 30 cm.
Trò số N càng lớn thì đất càng chặt và ngược lại.
BAI GIANG: CO HOC DAT

XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT
CÁT DỰA VÀO CHỈ SỐ SPT
N

D (ID)

Trạng thái chặt
của cát

1÷4
5÷9
10 ÷ 20
30 ÷ 50
> 50

≤ 0,2
0,20 ÷ 0,33
0,33 ÷ 0,67
0,67 ÷ 1,0
≥1

Rất xốp
Xốp
Chặt vừa
Chặt
Quá chặt

BAI GIANG: CO HOC DAT

22


THÍ NHIỆM XUYÊN TĨNH
Dùng lực tónh ấn chùy xuyên bằng kim
loại ngập sâu từ từ vào trong đất. Đo
lực ép P và tính sức kháng mũi xuyên
theo công thức:

q =

P (KG)

P
F

2r

F = π r2 (Thường F = 10 cm2 ÷ 20 cm2)
•q càng lớn thì đất cát thí nghiệm càng chặt và
ngược lại.
BAI GIANG: CO HOC DAT

PHÂN LOẠI ĐẤT THEO GIÁ TRỊ CỦA
SỨC KHÁNG XUYÊN MŨI q (kG/CM2):
Cát hạt thô

Độ
xuyên
sâu (m)

Chặt

5
10

≥ 15
≥ 22

Cát hạt trung

Chặt
vừa

Chặt
vừa

Chặt

10 ÷ 15 ≥ 10 10 ÷ 6
22 ÷ 15 ≥ 15 15 ÷ 9

Cát hạt mòn
Chặt

Chặt
vừa

≥6
≥9

6÷3
9÷4

BAI GIANG: CO HOC DAT

TÊN VÀ TRẠNG THÁI CỦA
ĐẤT DÍNH
Xác đònh trạng thái của đất dính dựa vào chỉ số dẻo IP
(Plastic Index), và độ sệt B.
B = (W – Wd)/Ip
IP = Wnh – Wd
trạng tháicứng trạng thái dẻo

W
0

d

IP

trạng tháinhão

W

nh

1

W (%)
Độ sệt B

BAI GIANG: CO HOC DAT

23


TÊN VÀ TRẠNG THÁI CỦA
ĐẤT DÍNH
+ Khi Wd ≤ W ≤ Wnh → đất ở trạng thái dẻo.
+ Khi W ≥ Wnh → đất ở trạng thái chảy.
+ Khi W ≤ Wd → đất ở trạng thái cứng.
+ Khi IP càng lớn → đất càng dẻo và ngược lại.
Người ta dùng chỉ số IP để đònh tên của đất.
+ Đất sét
IP ≥ 17

+ Đất á sét (sét pha)
IP = 17 ÷ 7
+ Đối với đất cát pha sét
Ip ≤ 7
BAI GIANG: CO HOC DAT

TRẠNG THÁI CỦA ĐẤT DÍNH
ĐỘ SỆT B (IL)
- Đối với đất cát pha sét:
+ Khi B < 0 → đất ở trạng thái cứng.
+ Khi B = 0 ÷1 → đất ở trạng thái dẻo.
+ Khi B > 1 → đất ở trạng thái nhão.
- Đối với đất sét và đất sét pha cát:
+ Khi 0 ≤ B ≤ 0,25 → đất ở trạng thái nửa cứng.
+ Khi 0,25 < B ≤ 0,50 → đất ở trạng thái dẻo cứng.
+ Khi 0,50 < B ≤ 0,75 → đất ở trạng thái dẻo mềm.
+ Khi 0,75 < B ≤ 1,0 → đất ở trạng thái dẻo nhão.
+ Khi 1,0 < B
→GIANG:
đấCOt HOC
ở trạ
BAI
DAT ng thái nhão.

BÀI TẬP CHƯƠNG 1
Bài 1: Cho 4 mẫu đất có các chỉ tiêu theo bảng
sau:
Mẫu số

γ (kN/m3)

γh (g/cm3)

Độ ẩm W (%)

1
2
3
4

17,0
20,0
18,0
19,8

2,66
2,77
2,72
2,67

12,0
23,0
42,0
19,0

Yêu cầu: Tính hệ số rỗng “e”, độ rỗng “n” độ bão
hòa “Gbh” dung trọng khô “γk”.
BAI GIANG: CO HOC DAT

24

BÀI TẬP CHƯƠNG 1
Bài 2: Cho 3 mẫu đất có các chỉ tiêu
theo bảng sau:
Mẫu số Hệ số rỗng e
1
2

0,93
0,85

3

0,95

γh (g/cm3)

Độ bão hòa Gbh

2,72

0,90

2,66
2,77

0,75
0,85

Yêu cầu: Xác đònh độ ẩm tự nhiên “W”, và dung
trọng tự nhiên γ .
BAI GIANG: CO HOC DAT

BÀI TẬP CHƯƠNG 1
Bài 3: Cho 4 mẫu đất có các chỉ tiêu theo bảng sau:
Mẫu Độ ẩm giới hạn Độ ẩm giới hạn
số
dẻo Wd (%)
nhão Wnh (%)
1
15,1
31,2
2
19,6
25,4
3
34,5
38,5
4
19,8
54,2

Độ ẩm tự
nhiên W (%)
12,5
23,0
42,0
55,6

Yêu cầu: Xác đònh tên và trạng thái của đất.
BAI GIANG: CO HOC DAT

BAI GIANG: CO HOC DAT

25